用c++实现一个计算器，支持整数、小数的加减乘除四则运算，允许表达式中出现括号。这里默认输入数据均为格式正常表达式，结果精确到小数点后三位。具体解释详见代码注释。

#include <iostream> #include <list> #include <sstream> #include <iomanip> using namespace std; struct Token { // 一个简单的结构体，成员只有一个字符串，用来储存数值或符号 string text; Token(string text) : text(text) {} double doubleValue() { // 将string类型转化为double类型 stringstream ss(text); double value; ss >> value; return value; } }; class Parser { struct Tree { // 二叉树 Token token; // 储存数值或符号 Tree * left; // 指向左子树的指针 Tree * right; // 指向右子树的指针 Tree(Token token) : token(token) { left = 0; right = 0; } ~Tree() { if (left != 0) delete left; if (right != 0) delete right; } }; Tree * expression; // 指向表达式二叉树的指针 double result; // 整个表达式的计算结果 static double execute(Tree * expression) { // 计算表达式的值 if (expression->left == 0) { // 左子树为空时，token储存的是当前子树的值 return expression->token.doubleValue(); } else { // 左右子树均存在，分别计算左右子树的值，再根据符号进行四则运算 double left = execute(expression->left); double right = execute(expression->right); switch (expression->token.text[0]) { // 左右子树均存在时，token储存的是符号 case '+': return left + right; case '-': return left - right; case '*': return left * right; case '/': return left / right; } // 这里不加的话会报warning: control may reach end of non-void function return 0; } } public: Parser() { expression = 0; } ~Parser() { if (expression != 0) delete expression; } // 执行表达式计算 double execute() { if (expression != 0) { result = execute(expression); delete expression; expression = 0; } return result; } // 创建一棵新树, 这里用list模拟实现栈的功能 void create(list<Tree*> &subTreeStack, list<string> &operatorStack) { Tree* node = new Tree(Token(operatorStack.back())); // 新子树值为此时符号栈的顶部 operatorStack.pop_back(); // pop掉符号栈的栈顶 node->right = subTreeStack.back(); // 新树的右孩子为子树栈的顶部 subTreeStack.pop_back(); // pop掉子树栈的栈顶 if (!subTreeStack.empty()) { node->left = subTreeStack.back(); // 新树的左孩子为此时子树栈的顶部 subTreeStack.pop_back(); } else { // 考虑特殊情况: -5、-0、+0 Tree* temp = new Tree(Token("0")); node->left = temp; // 新树的左孩子为一个值为0的子树 } subTreeStack.push_back(node); // 新树加进栈顶 } // 将表达式构建成一棵二叉树 void parse(string str) { list<Tree*> subTreeStack; // 子树栈 list<string> operatorStack; // 符号栈 for (unsigned i = 0; i < str.length(); i++) { if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') { // 数字则为叶子节点 string value = ""; for (unsigned j = i; j < str.length(); j++) { // 提取数字，包含可能存在的小数点 if ((str[j] >= '0' && str[j] <= '9') || str[j] == '.') { value += str[j]; i = j; } else { break; } } Tree* node = new Tree(Token(value)); subTreeStack.push_back(node); } else if (str[i] == '+' || str[i] == '-') { string value = ""; value += str[i]; if (operatorStack.empty()) { operatorStack.push_back(value); } else { if (i >= 1 && str[i-1] == '(') // 当出现(- 或者(+ 手动添加一个值为0的子树 subTreeStack.push_back(new Tree(Token("0"))); // 遇到加减符号，如果符号栈不为空，先将此时的栈构建一棵子树，再将该符号入栈 while (!operatorStack.empty() && (operatorStack.back() == "+" || operatorStack.back() == "-" || operatorStack.back() == "*" || operatorStack.back() == "/")) { create(subTreeStack, operatorStack); } operatorStack.push_back(value); } } else if (str[i] == '*' || str[i] == '/') { string value = ""; value += str[i]; if (operatorStack.empty()) { operatorStack.push_back(value); } else { // 遇到乘除符号，如果符号栈不为空且栈顶同为乘除符号，先将此时的栈构建一棵子树，再入栈 while (!operatorStack.empty() && (operatorStack.back() == "*" || operatorStack.back() == "/")) { create(subTreeStack, operatorStack); } operatorStack.push_back(value); } } else if (str[i] == '(') { string value = ""; value += str[i]; operatorStack.push_back(value); } else if (str[i] == ')') { while (operatorStack.back() != "(") { // 构建子树，直至遇到 '(' create(subTreeStack, operatorStack); } operatorStack.pop_back(); // pop '(' } } while (!operatorStack.empty()) { // 继续构建二叉树，直至符号栈为空 create(subTreeStack, operatorStack); } expression = subTreeStack.back(); // 最后子树栈的栈顶的值即为表达式的值 } }; int main(int argc, char const *argv[]) { Parser p = Parser(); string expression; while (cin >> expression) { if (expression.length() > 0) { // 不处理空字符串 p.parse(expression); cout << fixed << setprecision(3) << p.execute() << endl; } } return 0; }

含括号的整数测试数据如下：

含括号的整数测试结果如下：

小数测试数据如下：

小数测试结果如下：

正常显示/计算长度数据如下：

正常显示/计算长度结果如下：

从上面测试结果看出，能正常处理含括号的整数小数的四则运算，不足的是能处理的数据最大长度只有16位。

有待改进……